Set
- 元素是无序(存储顺序和取出顺序不一致),元素是唯一的，不可重复的
我们来看一下API
这里写图片描述
我们写一个简单的Demo看看它的元素是不是无序和唯一的
public class SetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Set<String> set = new HashSet<String>();
// 创建并添加元素
set.add("hello");
set.add("java");
set.add("world");
set.add("java");
set.add("world");
// 增强for遍历
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
//迭代器遍历
Iterator it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next());
}
}
}
我们先来看结果：
这里写图片描述
在这里想给大家说一个要注意的地方虽然Set集合的元素无序，但是，作为集合来说，它肯定有它自己的存储顺序，而你的顺序恰好和它的存储顺序一致，这代表不了有序，你可以多存储一些数据，就能看到效果。
- 增强for
增强for:是for循环的一种。
格式：
for(元素数据类型 变量 : 数组或者Collection集合) {
使用变量即可，该变量就是元素
}
好处：简化了数组和集合的遍历。弊端： 增强for的目标不能为null。如何解决呢?对增强for的目标先进行不为null的判断，然后在使用。
HashSet类
什么是HashSet？我们先来了解他的概述
-
HashSet类概述
- 不保证 set 的迭代顺序
- 特别是它不保证该顺序恒久不变。
-
HashSet如何保证元素唯一性
- 底层数据结构是哈希表(元素是链表的数组)
- 哈希表依赖于哈希值存储
- 添加功能底层依赖两个方法：
- int hashCode()
- boolean equals(Object obj)
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
// 创建并添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
// 遍历集合(这里可以用增强for也可以用迭代器，但是增强for比较简单点)
for (String s : hs) {
System.out.println(s);
}
}
}
输出结果：这里写图片描述
为什么存储字符串的时候，字符串内容相同的只存储了一个呢?
我们可以查看add方法的源码，就可以知道这个方法底层依赖 两个方法：hashCode()和equals()。
步骤：
首先比较哈希值
如果相同，继续走，比较地址值或者走equals()
如果不同,就直接添加到集合中
按照方法的步骤来说：
先看hashCode()值是否相同
相同:继续走equals()方法
返回true： 说明元素重复，就不添加
返回false：说明元素不重复，就添加到集合
不同：就直接把元素添加到集合
如果类没有重写这两个方法，默认使用的Object()。一般来说不同相同。
而String类重写了hashCode()和equals()方法，所以，它就可以把内容相同的字符串去掉。只留下一个。
存储自定义对象
我们存储自定义对象，并保证元素的唯一性，
要求：如果两个对象的成员变量值都相同，则为同一个元素。
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象 HashSet<Student>
hs = new HashSet<Student>();
// 创建学生对象
Student s1 = new Student("朱婷", 22);
Student s2 = new Student("惠若琪", 22);
Student s3 = new Student("徐云丽", 21);
Student s4 = new Student("朱婷", 22);
Student s5 = new Student("郎平", 55);
Student s6 = new Student("郎平", 57);
// 添加元素
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
hs.add(s5);
hs.add(s6);
// 遍历集合
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}
}
}
/** * 存储对象 */
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
输出结果：这里写图片描述我们看输出结果，很明显不符合我的要求。因为我们知道HashSet底层依赖的是hashCode()和equals()方法。而这两个方法我们在学生类中没有重写，所以，默认使用的是Object类。这个时候，他们的哈希值是不会一样的，根本就不会继续判断，执行了添加操作。
所以我们要在Student类中重写hashCode()和equals()这两个方法
这两个方法都是重写的，不用自己去写
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) return true;
if (obj == null) return false;
if (getClass() != obj.getClass()) return false;
Student other = (Student) obj;
if (age != other.age) return false;
if (name == null) {
if (other.name != null) return false;
} else if (!name.equals(other.name)) return false;
return true;
}
LinkedHashSet类
- 概述
- 底层数据结构由哈希表和链表组成
- 由链表保证元素有序(存储和取出是一致)
- 由哈希表保证元素唯一性
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
LinkedHashSet<String> hs = new LinkedHashSet<String>();
// 创建并添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
hs.add("java");
// 遍历
for (String s : hs) {
System.out.println(s);
}
}
}
TreeSet类
- 概述
- 使用元素的自然顺序对元素进行排序
- 或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序
- 所以排序有两种方式
- 自然排序
- 比较器排序
- 所以排序有两种方式
- 具体取决于使用的构造方法。
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// 自然顺序进行排序
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
// 创建元素并添加
// 20,18,23,22,17,24,19,18,24
ts.add(20); ts.add(18); ts.add(23); ts.add(22); ts.add(17); ts.add(24);
ts.add(19); ts.add(18); ts.add(24);
// 遍历
for (Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
- TreeSet是如何保证元素的排序和唯一性的
- 底层数据结构是红黑树(红黑树是一种自平衡的二叉树)
二叉树
那么二叉树是怎么把元素存进去，又是怎么取出来的呢？
如果你弄懂了这个问题，那么你就明白了二叉树了
我们先来了解元素是如何存储进去的？
第一个元素存储的时候，直接作为根节点存储。从第二个元素开始，每个元素从根节点开始比较比根节点元素大，就放在右边比根节点元素小，就放在左边相等的话就忽略。
我们以上面的存储的元素20,18,23,22,17,24,19,18,24来画一个图帮助大家理解
这里写图片描述
元素是如何取出来的呢？
从根节点开始，按照左、中、右的原则依次取出元素即可。
Comparator 排序
/* * 需求：请按照姓名的长度排序 */
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
// 创建元素
Student s1 = new Student("朱婷", 22);
Student s2 = new Student("惠若琪", 22);
Student s3 = new Student("徐云丽", 21);
Student s4 = new Student("朱婷婷", 22);
Student s5 = new Student("郎平", 55);
Student s6 = new Student("林丹", 34);
Student s7 = new Student("李宗伟", 33);
Student s8 = new Student("阿杜", 23);
// 添加元素
ts.add(s1); ts.add(s2); ts.add(s3); ts.add(s4); ts.add(s5); ts.add(s6); ts.add(s7); ts.add(s8);
// 遍历
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}
}
}
/* * 如果一个类的元素要想能够进行自然排序，就必须实现自然排序接口 */
public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(Student s) {
// 主要条件 姓名的长度
int num = this.name.length() - s.name.length();
// 姓名的长度相同，不代表姓名的内容相同
int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;
// 姓名的长度和内容相同，不代表年龄相同，所以还得继续判断年龄
int num3 = num2 == 0 ? this.age - s.age : num2;
return num3;
}
}
- TreeSet集合保证元素排序和唯一性的原理
- 唯一性：是根据比较的返回是否是0来决定。
- 排序：
- A:自然排序(元素具备比较性)
- 让元素所属的类实现自然排序接口 Comparable
- B:比较器排序(集合具备比较性)
- 让集合的构造方法接收一个比较器接口的子类对象 Comparator
- A:自然排序(元素具备比较性)
